Karakteristik dan Jenis Alloy Steel

Alloy Steel
Alloy Steel
Sifat-sifat baja karbon dapat ditingkatkan secara drastis dengan melakukan penambahan elemen paduan alloy steel pada komposisinya. Dalam kasus baja paduan, efek komposisi penambahan paduan jauh lebih meningkatkan sifat baja. Berikut ini merupakan beberapa sifat dan karakteristik baja paduan (alloy steel) adalah :

1. Baja paduan dapat dikeraskan dengan proses perlakuan panas hingga lebih dalam dan dengan lebih sedikit distorsi atau kemungkinan mengalami keretakan.

2. Baja Paduan mengembangkan sifat tahan korosi seperti pada baja tahan karat (stainless steel).

3. Paduan pada baja mengembangkan sifat kekerasan seperti pada alat pemotong.

4. komposisi Paduan pada baja meningkatkan kekuatan dan ketangguhan baja seperti pada paduan rendah kekuatan tinggi (HSLA).

5. Beberapa baja paduan menunjukkan ketahanan yang nyata terhadap pertumbuhan butir (grain growth) dan oksidasi pada suhu tinggi.


Klasifikasi dan Jenis Baja Paduan (Alloy Steel)

Elemen paduan utama yang umumnya digunakan dalam baja paduan adalah nikel, kromium, mlibdenum, tungsten, mangan, vanadium, kobalt dan silikon. Baja paduan tersedia dalam berbagai macam variasi, dimana pada masing-masing baja paduan telah dikembangkan untuk beberapa tujuan spesifik dan fungsi khusus. Secara umum baja paduan atau alloy steel dikelompokan menjadi tiga jenis yaitu, baja tahan karat (stainless steel), baja perkakas (tool steel) dan baja paduan khusus (special alloy steel).

Baja tahan karat (Stainless steel)

Baja paduan ini disebut stainless karena memiliki kemampuan untuk tidak mudah berkarat atau korosi. Unsur paduan utama yang digunakan pada baja tahan karat adalah nikel dan kromium. Lebh spesifik berdasarkan tujuan dan aplikasinya, baja tahan karat dibagi lagi menjadi tiga jenis yaitu :

1. Baja tahan karat feritik (Ferritic stainless steel)

Baja tahan karat feritik (Ferritic stainless steel) adalah baja paduan yang mengandung maksimum 0,15% karbon, 6-12% kromium, 0,5% nikel, mangan dan silikon. Baja paduan jenis ini memiliki ketahanan karat yang baik dan relatif murah. Selain itu baja paduan ini juga bersifat magnetis.

Baja paduan ini pada dasarnya adalah paduan antara besi dan kromium yang tidak dapat dikeraskan dengan proses perlakuan panas. Penggunaan utama baja paduan tersebut adalah untuk industri pengolahan makanan, bahan kimia industri dll.


2. Baja tahan karat martensitik (Martensitic stainless steel)

Baja tahan karat martensitik (Martensitic stainless steel) adalah baja paduan yang memiliki kandungan kromium sebesar 12–18% tetapi mengandung lebih tinggi persentase karbon yaitu berkisar antara 0,15% – 1,2%. 

Baja paduan ini dapat dikeraskan dengan proses perlakuan panas, tetapi dapat menurunkan resistensi terhadap korosi. Baja ini umumnya digunakan untuk membuat jarum suntik, pisau bedah, baut, sekrup, bilah dan lain sebagainya.


3. Baja tahan karat Austenitik (Austenitic stainless steels)

Baja tahan karat Austenitik (Austenitic stainless steels) adalah baja paduan dengan proses yang relatif paling mahal di antara semua jenis baja paduan stainless. Pada baja ini, selain kromium, juga ditambahkan unsur nikel. Nikel adalah unsur yang digunakan sebagai penstabil austenit yang sangat kuat, oleh karena itu struktur mikro dari baja paduan ini bersifat austenit pada suhu kamar. Komposisi baja paduan ini adalah 18% kromium, 8% nikel, 0,08–0,2% karbon, mangan maksimum 1,25% dan silikon maksimum 0,75%. 

Baja pauan tersebut memiliki ketahanan korosi yang sangat baik tetapi tidak dapat dikeraskan dengan perlakuan panas dan sangat rentan terhadap strain-hardening. Baja tahan karat Austenitik digunakan secara luas untuk peralatan rumah tangga, industri kimia dan aplikasi lain yang membutuhkan ketahanan korosi yang tinggi.


Baja perkakas (Tool Steel)

Karakteristik dan sifat utama dalam baja perkakas adalah harus mampu menjadi sangat keras dan mampu mempertahankan kekerasannya pada suhu tinggi yang biasa terjadi selama pemotongan baja dan bahan lainnya, sifat ini disebut dengan red hardness. Selain itu, baja perkakas tidak boleh mengalami kegetasan (brittle) dan harus memiliki kekuatan yang baik.

Baja kecepatan tinggi atau High Speed Steel (HSS) adalah nama yang umumnya digunakan untuk baja perkakas yang paling umum. Istilah tersebut menyiratkan bahwa baja perkakas tersebut dapat memotong dengan kecepatan potong yang tinggi. Pada kecepatan potong tinggi, kenaikan suhu akan terjadi lebih tinggi tetapi baja tersebut dapat mempertahankan kekerasannya hingga mencapai suhu 600–625 °C. Sifat kekerasan merah atau red hardness tersebut berasal dari penambahan komponen tungsten. Komposisi baja HSS untuk karakteristik tersebut adalah tungsten 18%, kromium 4%, vanadium 1%, dan karbon 0,75–1%.

Tungsten adalah logam yang relatif mahal. Namun telah ditemukan bahwa molibdenum juga dapat memberikan sifat kekerasan merah untuk baja dan setengah persen dari molibdenum dapat menggantikan satu persen tungsten. Molibdenum adalah unsur yang jauh lebih murah dari tungsten, HSS dengan tungsten dikenal sebagai T-series dan HSS dengan molibdenum adalah dikenal sebagai HSS M-series. Kandungan HSS yang sangat berguna memiliki komposisi tungsten 6%, molibdenum 6%, kromium 4% dan vanadium 2%,.

Jenis lain dari HSS disebut dengan baja kecepatan super tinggi. Baja paduan jenis ini digunakan untuk perkakas dengan kondisi kerja berat. Komposisi dari baja kecepatan super tinggi yaitu 10–12% kobalt, 20–22% tungsten, 4% kromium, 2% vanadium, dan 0,8% karbon.


Baja Paduan Khusus (Special Alloy Steel)

Untuk beberapa tujuan dan keperluan khusus dikembangkan beberapa jenis paduan untuk menghasilkan sifat dan karakteristik khusus. Berikut ini merupakan beberapa jenis baja paduan khusus.

1. Baja paduan mangan (Manganese Steels Alloy)

Semua baja mengandung sejumlah kecil unsur mangan untuk mengurangi pengaruh efek buruk belerang. Namun pada baja paduan mangan yang sebenarnya mengandung Mn dalam jumlah yang jauh lebih besar, dimana kandungan mangan meningkatkan sifat pengerasan pada baja. Baja paduan mangan banyak digunakan untuk perlintasan kereta api.


2. Baja Paduan Nikel (Nickel Steels Alloy)

Nikel dapat ditambahkan ke dalam baja hingga mencapai komposisi 50%. Nikel membuat baja sangat tahan terhadap korosi, non-magnetik, dan memiliki koefisien muai panas yang sangat rendah. Baja paduan nikel banyak digunakan untuk material bilah turbin, katup mesin pembakaran internal, dll.


3. Baja Padan Kromium (Chromium Steels Alloy)

Unsur Chromium membuat baja memiliki sfat tahan korosi, meningkatkan Ultimare tensile strength (UTS) dan Kekuatan IZOD. Sangat sering baja paduan digunakan dengan penambahan unsur kromium dan nikel dan umumnya digunakan dalam dalam tungku, pemanggang roti, dan pemanas.


4. Baja silikon (Silicon Steels Alloy)

Sebuah baja mengandung 0,05% karbon, memiliki sekitar 0,3% Mn dan 3,4% silikon histeresis magnetis yang sangat rendah dan digunakan secara luas untuk membuat laminasi mesin listrik. Baja silicon-mangan juga digunakan untuk membuat pegas.




Referensi :

[1] H.N Gupta, et al. "Manufacturing Processes".2009.

0 Response to "Karakteristik dan Jenis Alloy Steel"

Post a comment

ads

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel